1.單例模式

作用：保證一個類只有一個實例，并提供一個訪問它的全局訪問點，使得系統中只有唯一的一個對象實例。

應用：常用于管理資源，如日志、線程池

實現要點：

在類中，要構造一個實例，就必須調用類的構造函數，并且為了保證全局只有一個實例，

需防止在外部調用類的構造函數而構造實例，需要將構造函數的訪問權限標記為private，

同時阻止拷貝創建對象時賦值時拷貝對象，因此也將它們聲明并權限標記為private；

另外，需要提供一個全局訪問點，就需要在類中定義一個static函數，返回在類內部唯一構造的實例。

class Singleton{
public:
static Singleton& getInstance(){
static Singleton instance;
return instance;
}
void printTest(){
cout< "do something"<

首先，構造函數聲明成private的目的是只允許內部調用，getInstance()中的靜態局部變量創建時調用，但不允許外部調用構造創建第二個實例；

然后，拷貝構造和拷貝賦值符是聲明成了private而不給出定義，其目的是阻止拷貝，如果企圖通過拷貝構造來創建第二個實例，編譯器會報錯。

阻止拷貝的另一種寫法是聲明后接一個"=delete",也能起到相同的作用（C++11）。

2.工廠模式

工廠模式包括三種：簡單工廠模式、工廠方法模式、抽象工廠模式。

工廠模式的主要作用是封裝對象的創建，分離對象的創建和操作過程，用于批量管理對象的創建過程，便于程序的維護和擴展。

（1）簡單工廠模式

簡單工廠是工廠模式最簡單的一種實現，對于不同產品的創建定義一個工廠類，將產品的類型作為參數傳入到工廠的創建函數，根據類型分支選擇不同的產品構造函數。

//簡單工廠模式
typedef enum ProductTypeTag
{
TypeA,
TypeB,
TypeC
}PRODUCTTYPE;
class Product//產品抽象基類
{
public:
virtual void Show() = 0;
};
class ProductA : public Product
{
public:
void Show()
{
cout< "I'm ProductA"<

（2）工廠方法模式

其實這才是正宗的工廠模式，簡單工廠模式只是一個簡單的對創建過程封裝。工廠方法模式在簡單工廠模式的基礎上增加對工廠的基類抽象，不同的產品創建采用不同的工廠創建（從工廠的抽象基類派生），這樣創建不同的產品過程就由不同的工廠分工解決：FactoryA專心負責生產ProductA，FactoryB專心負責生產ProductB，FactoryA和FactoryB之間沒有關系；如果到了后期，如果需要生產ProductC時，我們則可以創建一個FactoryC工廠類，該類專心負責生產ProductC類產品。

該模式相對于簡單工廠模式的優勢在于：便于后期產品種類的擴展。

//工廠方法模式
typedef enum ProductTypeTag
{
TypeA,
TypeB,
TypeC
}PRODUCTTYPE;
class Product//產品抽象基類
{
public:
virtual void Show() = 0;
};
class ProductA : public Product
{
public:
void Show()
{
cout< "I'm ProductA"<

（3）抽象工廠模式

抽象工廠模式對工廠方法模式進行了更加一般化的描述。工廠方法模式適用于產品種類結構單一的場合，為一類產品提供創建的接口；而抽象工廠方法適用于產品種類結構多的場合，就是當具有多個抽象產品類型時，抽象工廠便可以派上用場。

抽象工廠模式更適合實際情況，受生產線所限，讓低端工廠生產不同種類的低端產品，高端工廠生產不同種類的高端產品。

//抽象工廠模式
class ProductA
{
public:
virtual void Show() = 0;
};
class ProductA1 : public ProductA//A類低端產品
{
public:
void Show()
{
cout< "I'm ProductA1"<

3 策略模式

策略模式也是一種非常常用的設計模式，而且也不復雜。下面我們就來看看這種模式。

定義：策略模式定義了一系列的算法，并將每一個算法封裝起來，而且使它們還可以相互替換。策略模式讓算法獨立于使用它的客戶而獨立變化。

角色：
抽象策略角色（Strategy）：抽象策略類。
具體策略角色(ConcreteStrategy)：封裝了繼續相關的算法和行為。
環境角色(Context)：持有一個策略類的引用，最終給客戶端調用。

UML圖：

事例：（該事例改編自一道網絡設計模式面試題）

如現在你是一個設計師，你正在設計一種空調。但是你們的空調要支持3種模式。冷風模式（ColdWind）, 熱風模式(WramWind)，無風模式（NoWind）。
當選擇ColdWind模式，將輸送冷風；當選擇WarmWind模式，將輸送熱風；在選擇NoWind模式時，空調什么都不做。你將考慮如何為空調設計應用程序？如果將來空調需要增加支持新的模式呢？

這道面試題，其實可以用各種模式實現，然而在這里我理解策略模式比較合適。我們將冷風模式，和熱風模式以及無風模式可以理解為各種不同的算法。顯然策略模式非常符合。

這里ColdWind, WramWind, NoWind 其實就是ConcreteStrategy。IWnd 是抽象策略類。所以我們開始這么封裝我們策略類

#include < iostream >
using namespace std;
#define  free_ptr(p) 
	if(p) delete p; p = NULL;

class IWind{
public:
	virtual ~IWind(){};
	virtual void blowWind() = 0;
};

class ColdWind : public IWind{
public:
	void blowWind(){
		cout< "Blowing cold wind!"<

然后我們實現一個windmode 的類，作為 wind 系列的環境類：

class WindMode{
public:
	WindMode(IWind* wind): m_wind(wind){};
	~WindMode(){free_ptr(m_wind);}
	void blowWind(){
		m_wind- >blowWind();
	};
private:
	IWind* m_wind;
};

最后客戶端代碼：

int main(int argc, char* argv[])
{
	WindMode* warmWind = new WindMode(new WarmWind());
	WindMode* coldWind = new WindMode(new ColdWind());
	WindMode* noWind = new WindMode(new NoWind());

	warmWind- >BlowWind();
	coldWind- >BlowWind();
	noWind- >BlowWind();

	free_ptr(warmWind);
	free_ptr(coldWind);
	free_ptr(noWind);
	system("pause");
	return 0;
}

（這個實例網上也有人用命令模式實現。命令模式請看我后面的博客。把冷風，熱風，無風作為一種命令。當然這是另外一種思路，也未嘗不可。但是我覺得如果采用命令模式。類的個數會相應增加（增加系列的命令類），造成額外的開銷。當添加一個新模式的時候，你需要添加的類過多。或多或少不是那么明智。所以我個人認為在這里策略模式更好一些。）

總的說來策略模式：

優點：
1、 使用策略模式可以避免使用多重條件轉移語句。多重轉移語句不易維護。
2、 策略模式讓你可以動態的改變對象的行為，動態修改策略
缺點：
1、客戶端必須知道所有的策略類，并自行決定使用哪一個策略類。
2、類過多---策略模式造成很多的策略類，每個具體策略類都會產生一個新類。（這點可以通過享元模式來克服類過多）

模式定義：

命令模式將“請求”封裝成對象，以便使用不同的請求、隊列或者日志來參數化其他對象。命令模式也支持可撤銷的操作。

命令對象將動作和接受者包進對象中，這個對象只暴露一個execute()方法。

當需要將發出請求的對象和執行請求的對象解耦的時候，使用命令模式。

模式結構：

舉例：

遙控器上有一個插槽，可以放上不同的裝置，然后用按鈕控制。我們這里放置電燈，并有開和關按鈕。可以命令模式實現。

UML設計：

其中，RemoteControl為遙控器，LightOnCommand為開燈請求對象，LightOffCommand為關燈請求對象，他們繼承自基類Command，這樣設計可以使插槽在以后防止其他的裝置。

#include < iostream >

using namespace std;

//電燈類
class Light
{
public:
	void on()
	{
		cout < < "Light on !" < < endl;
	}

	void off()
	{
		cout < < "Light off !" < < endl;
	}
};
//命令類
class Command
{
public:
	virtual void execute(){}
};
//具體命令類
class LigthOnCommand : public Command
{
public:
	LigthOnCommand(Light* lig):light(lig){}
	//execute方法
	void execute()
	{
		light- >on();
	}
private:
	Light* light;
};

class LigthOffCommand : public Command
{
public:
	LigthOffCommand(Light* lig):light(lig){}
	void execute()
	{
		light- >off();
	}
private:
	Light* light;
};

//遙控器類
class RemoteControl
{
public:
	void setCommand(Command* command)
	{
		slot = command;
	}
	void buttonOn()
	{
		slot- >execute();
	}
private:
	Command* slot;
};
//客戶代碼
int main()
{
	RemoteControl lightOnControl;
	RemoteControl lightOffControl;

	Command* onCommand = new LigthOnCommand(new Light());
	Command* offCommand = new LigthOffCommand(new Light());

	lightOnControl.setCommand(onCommand);
	lightOffControl.setCommand(offCommand);

	lightOnControl.buttonOn();
	lightOffControl.buttonOn();

	return 0;
}

執行結果：

Lighton !

Lightoff !

請按任意鍵繼續. .